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多聚甲醛的几种制备方法

发布日期:2021/2/23 10:12:34

背景及概述[2][5]

多聚甲醛(分子式HO-(CH2O)n-H,其中n为聚合度,n值范围8~100),又称聚合甲醛、聚甲醛、聚缩醛、固体甲醛,是一种有甲醛气味的白色无定型颗粒或粉末,易溶于热水,微溶于冷水,能溶于稀酸和稀碱。其对人体的危害同甲醛,另外还存在粉尘危害。化学性质及用途与甲醛基本相似,是工业甲醛水溶液极好的代用品,主要用于代替高浓度甲醛水溶液参与各种反应,有利于化工、制药等化学合成及其他工业领域的应用,特别是在要求使用无水甲醛作原料的合成方面,用途广泛。例如(1)农药:合成乙草胺、丁草胺和草甘膦等;(2)涂料:合成高档汽车用漆;(3)树脂:合成脲醛树脂、酚醛树脂等及各种粘合剂;(4)造纸:合成纸张增强剂;(5)有机原料:用于制备季戊四醇、丙烯酸、甲基乙烯基酮等。

制备[1][3-4]

报道一、

S1、配料:首先在37%的甲醛溶液中添加质量含量0.8%的乌洛托品。然后将混有乌洛托品的37%甲醛溶液加热至55度左右,并不断将溶液进行搅拌,使溶液处于均匀状态。

S2、蒸发浓缩:将37%甲醛溶液用离心泵依次输送至一降膜蒸发器与蒸汽分离器进行浓缩,在降膜蒸发器中37%的甲醛溶液被浓缩为58%,在蒸发分离器中58%的甲醛溶液与甲醛蒸汽纯粹分离;浓度为58%的甲醛溶液从蒸汽分离器输送到浓缩釜中进行二次浓缩;浓度为58%的甲醛溶液在所述浓缩釜中再次被浓缩到浓度为79%。

S3、喷雾造粒:经过两段浓缩的甲醛溶液在喷雾造粒塔中进行喷雾造粒。上述经过浓缩的79%的甲醛溶液经过高压泵输送到喷雾造粒装置中,物料从造粒塔的顶部进料,并且在塔内通入氮气,在这里氮气既起到加速干燥的作用,又可以防止粉尘爆炸和氧气浓度过高。另外,喷雾塔内温度是120℃,喷雾角度为与垂直方向保持在30°,塔内通入的温度为40℃氮气。最后,从喷雾造粒塔排出的气体由旋风分离器分离除去其所携带的固相多聚甲醛,被分离出来的多聚甲醛送入振动式远红外干燥机中干燥至成品多聚甲醛,从旋风分离器出来的气体,可以被送入洗涤分离净化设备,除去气体中的气相甲醛组分,然后排放大气,干燥后的多聚甲醛进一步送入振动远红外干燥机进行干燥;

S4、远红外干燥:经过喷雾造粒固化后的多聚甲醛进入振动式远红外干燥机干燥,进一步脱除多聚甲醛所含的结合水,采用两级阶段式升温方式,包括一级干燥段和二级干燥段。一级干燥段的温度控制在60℃,干燥至质量含量为90%的多聚甲醛。二级干燥段温度控制在80℃,多聚甲醛最终被干燥至重量含量为93%的成品多聚甲醛,最后在振动式远红外干燥机内通入温度为30℃的N2作为干燥后的冷却介质,对成品多聚甲醛进行冷却。另外,从振动远红外干燥机排出的气体可由旋风分离器分离除去所携带的固相多聚甲醛,被分离出来的多聚甲醛可直接进入成品多聚甲醛。从旋风分离器出来的气体可与用于处理造粒操作单元气体的旋风分离器排出的气体一并进入洗涤分离净化设备,除去气体中的气相甲醛组分,然后排放大气。

报道二、

把含甲醛37%的水溶液在65℃下真空浓缩得到含甲醛80%的多聚甲醛浓水溶液,以1.5%的浓度加入悬浊液,该悬注液的制造方法是把氧化镁细粉末分散到甲醇中,得到氧化镁浓度为50ppm的甲醇悬浊液,然后加入到挤压机中,得到2-5mm的颗粒,将该颗粒加入到干燥机中,干燥60分钟可制成含固体成分80%的多聚甲醛,干燥120分钟可制成92%的多聚甲醛,其产量为400kg/hr。

报道三、

一种多聚甲醛生产工艺,详细工艺步骤如下:

1.甲醛溶液(质量百分比浓度45~50%)在全程保温的情况下通过中间罐,整个过程均有蒸汽伴热,保持温度在60℃以上,且中间罐中甲醛溶液由泵不间断的打循环,防止甲醛聚合;甲醛溶液由泵送入装置区。

2.甲醛溶液(质量百分比浓度45~50%)进入一段蒸发器蒸发出甲醛汽,一段蒸发器为列管式蒸发器,蒸发温度保持在75~85℃之间;甲醛汽进入一段分离器,在保证物料温度不降低的情况下,分离过程保持真空条件。其中抽真空带走7%稀醛,送入吸收装置,分离后的浓醛(质量百分比浓度75~85%)通过泵送入二段浓缩装置。

3.二段浓缩装置为蒸汽加热的薄膜蒸发器,甲醛溶液(质量百分比浓度75~85%)被送入二段浓缩的薄膜蒸发器,进行二段浓缩。薄膜蒸发器由蒸汽加热,内部由搅拌桨搅拌均匀,防止浓醛聚合。整个浓缩过程保持真空条件。经过浓缩后的浓醛浓度为90~95%(质量百分比),其中抽真空带走34%稀醛,送入吸收装置。浓甲醛通过泵被送至喷雾造粒装置;

4.二段浓缩的浓甲醛溶液在喷雾造粒塔中进行喷雾干燥,进一步脱除多聚甲醛中较易脱除的游离水份。二段浓缩的浓醛要通过高压泵加压打入喷雾造粒装置,采用的喷雾造粒装置为喷雾造粒塔,物料从喷雾造粒塔的塔顶进料,采用顺流喷雾,并通过对温度和喷雾角度的精确调整,温度是90‑150℃,喷雾角度为与垂直方向保持在0‑45°,生产出粒径、粘度、连续性最为优化的多聚甲醛。整个喷雾过程全部要在氮气流中进行,既起到但其流动夹带干燥的作用,又防止粉尘爆炸和氧气浓度过高。其中稀甲醛气及其稀醛粉末被送至吸收塔吸收,干燥后的多聚甲醛进入流化床干燥装置;

5.经过喷雾造粒固化后的多聚甲醛进入流化床干燥装置,进一步脱除多聚甲醛所含的结合水,流化床干燥装置为震动流化床,干燥后的多聚甲醛经过斗式提升机进入PF中间槽,准备包装。

参考文献

[1][中国发明,中国发明授权]CN201811065396.2一种多聚甲醛的制备方法

[2][中国发明]CN201410346673.2一种多聚甲醛生产工艺方法

[3][中国发明,中国发明授权]CN89107085.0高甲醛含量的多聚甲醛的制造方法

[4][中国发明]CN201110338200.4一种多聚甲醛生产工艺

[5][中国发明] CN201910243791.3 一种多聚甲醛聚合度的检测方法

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